// 给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并
// 返回其根节点。
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// 示例 1:
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// 输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
// 输出: [3,9,20,null,null,15,7]
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// 示例 2:
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// 输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
// 输出: [-1]
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// 提示:
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// 1 <= preorder.length <= 3000
// inorder.length == preorder.length
// -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000
// preorder 和 inorder 均 无重复 元素
// inorder 均出现在 preorder
// preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列
// inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列
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// Related Topics 树 数组 哈希表 分治 二叉树 👍 1751 👎 0

package leetcode.editor.cn;

import com.gule.gl.leetcode.editor.cn.definition.TreeNode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

// Java：从前序与中序遍历序列构造二叉树
public class P105ConstructBinaryTreeFromPreorderAndInorderTraversal {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution =
                new P105ConstructBinaryTreeFromPreorderAndInorderTraversal().new Solution();
        // TO TEST
    }
    // leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    /**
     * Definition for a binary tree node. public class TreeNode { int val; TreeNode left; TreeNode
     * right; TreeNode() {} TreeNode(int val) { this.val = val; } TreeNode(int val, TreeNode left,
     * TreeNode right) { this.val = val; this.left = left; this.right = right; } }
     */
    class Solution {
        private Map<Integer, Integer> indexMap;

        public TreeNode myBuildTree(
                int[] preorder,
                int[] inorder,
                int preorder_left,
                int preorder_right,
                int inorder_left,
                int inorder_right) {
            if (preorder_left > preorder_right) {
                return null;
            }

            // 前序遍历中的第一个节点就是根节点
            int preorder_root = preorder_left;
            // 在中序遍历中定位根节点
            int inorder_root = indexMap.get(preorder[preorder_root]);

            // 先把根节点建立出来
            TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);
            // 得到左子树中的节点数目
            int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;
            // 递归地构造左子树，并连接到根节点
            // 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素
            root.left =
                    myBuildTree(
                            preorder,
                            inorder,
                            preorder_left + 1,
                            preorder_left + size_left_subtree,
                            inorder_left,
                            inorder_root - 1);
            // 递归地构造右子树，并连接到根节点
            // 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素
            root.right =
                    myBuildTree(
                            preorder,
                            inorder,
                            preorder_left + size_left_subtree + 1,
                            preorder_right,
                            inorder_root + 1,
                            inorder_right);
            return root;
        }

        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
            int n = preorder.length;
            // 构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点
            indexMap = new HashMap<Integer, Integer>();
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                indexMap.put(inorder[i], i);
            }
            return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);
        }
    }

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}
